Unidad 2: Propiedades de la materia Embudo de decantación También se puede utilizar la decantación para separar dos líquidos inmiscibles, como agua y aceite. Ya sabes que el aceite forma una capa sobre el agua, ya que es menos denso. Si agitas la mezcla y la dejas reposar, acaban formándose de nuevo las dos capas. Se pueden separar por decantación como antes, o bien utilizando un embudo de decantación. Embudo de decantación¿Y si una de las sustancias está disuelta? Por ejemplo, queremos recuperar En las EDARel azúcar disuelto en agua azucarada. Simplemente, lo que hay que hacer esuna evaporación, calentando la disolución hasta que se evapore toda el agua En las estacionesy quedando el azúcar en el fondo del recipiente. depuradoras de aguas residuales (EDAR) también sePara diseñar el procedimiento que permita separar los componentes de una utilizan técnicas demezcla se suelen elaborar diagramas de bloques. En el ejemplo se esque- separación. Además de lamatiza el proceso que permite separar arena, sal y alcohol filtración para retirar los gruesos que llegan a la depuradora, hay decantadores de lodos, que son depósitos cilíndricos de hasta varias decenas de metros de diámetro en los que se deposita el lodo en el fondo y el agua limpia rebosa por la parte superior.Educación Secundaria para Personas Adultas [ 51 ]
CIENCIAS DE LA NATURALEZASalinas Elige la correctaEn las salinas, costeras o deinterior, se obtiene la sal porevaporación del agua salada.En Aragón tenemos salinasde ese tipo en Naval(Huesca), lugar en el que seestá construyendo un centrotermolúdico aprovechandolas propiedades curativas delas aguas muy concentradasen sales. Observa la fotografía de unas salinas ¿Qué técnica de separación se utiliza para obtener la sal? Filtración Ebullición Sublimación Evaporación Contesta[ 52 ] Observa la fotografía de una mancha de petróleo originada por un vertido al mar. Elabora un diagrama que permita separar los componentes de una mez- cla de agua, sal, arena y petróleo (chapapote). Módulo 1
Unidad 2: Propiedades de la materiaEJERCICIOS1. Recuerda el trabajo que has realizado en la unidad acerca de la medidade propiedades e identificación de las sustancias. En una balanza pesas untrozo de sólido, de forma que la balanza marca 189.0 g. Si añades agua enuna probeta hasta 20 mL y le añades el mismo trozo de sólido, el volumende agua asciende hasta 38 mL. Determina la densidad del sólido, y sugierede qué sustancia puede tratarse, utilizando la tabla de datos.2. Quieres preparar 5 litros de disolución de sulfato de cobre, que vas a uti-lizar para sulfatar. Necesitas que su composición sea de 12 gramos de sul-fato de cobre por cada litro de agua. a) Indica cómo prepararás la disoluciónque necesitas; b) Si una vez que has gastado un litro de la disolución for-mada necesitas que la disolución esté más concentrada, con una composi-ción de 15 g/L ¿qué harías para conseguirlo?Educación Secundaria para Personas Adultas [ 53 ]
CIENCIAS DE LA NATURALEZA 3. Como sabes, el sulfato de cobre es una sustancia soluble en agua, que forma disoluciones de color azul. Observa la gráfica de solubilidad y res- ponde a las preguntas siguientes: a) Si a medio litro de agua a 20ºC le aña- des 175 g de sulfato de cobre, determina la cantidad de sustancia que no se disuelve; b) ¿A qué temperatura deberás calentar la disolución para que se disuelva todo?[ 54 ] Módulo 1
EL AIRE Y EL AGUA 3INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOSEn esta unidad vas a analizar la importancia que tienen para la vida en laTierra las capas de agua y de aire que la rodean, tanto como medio para eldesarrollo de la vida (¡casi dos tercios del cuerpo humano es agua!) comoagentes de los procesos vitales (respiración y fotosíntesis).Además, revisarás los principales fenómenos atmosféricos, interpretarás cli-mogramas y verás los fundamentos que permiten entender los mapas deltiempo.Al terminar esta unidad, deberás ser capaz de: 1. Describir la composición y las propiedades más importantes del aire. 2. Reconocer y ordenar las capas de la atmósfera. 3. Reconocer los valores habituales de la presión atmosférica. 4. Describir alguno de los efectos relevantes del aire para la vida (respi- ración, fotosíntesis, efecto invernadero, efecto del ozono, etc). 5. Indicar las propiedades más importantes del agua. 6. Describir el ciclo del agua en la naturaleza y en el consumo humano. 7. Indicar métodos de ahorro de agua. 8. Diferenciar tiempo y clima. 9. Reconocer las variables atmosféricas.10. Describir los fenómenos atmosféricos más habituales.11. Reconocer los aparatos que hay en una caseta meteorológica.12. Interpretar climogramas.13. Reconocer los elementos más importantes de los mapas del tiempo (iso- baras, borrascas, anticiclones y frentes).Educación Secundaria para Personas Adultas [ 55 ]
CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1. EL AIRE Y EL AGUA La Tierra es una gran masa rocosa que viaja por el espacio girando alrede- dor del Sol. Su radio es de casi 7000 km, con una corteza sólida de menos de 100 km de espesor. Más del 75% de su corteza está cubierta por el agua y debido al aspecto que presenta cuando se ve desde el espacio se le suele dar el nombre de planeta azul. Esta capa de agua recibe el nombre de hidrosfera, y puede llegar a tener más de 11000 metros de profundidad en las grandes fosas del Océano Pacífico. Además, hay una segunda capa sobre la corteza, gaseosa en este caso, lla- mada atmósfera. Los gases son las sustancias menos densas, y por esa razón están flotando sobre la corteza y la hidrosfera. No es posible ver el aire, ya que es un gas incoloro, formado fundamentalmente por nitrógeno y oxígeno. Su espesor llega a ser de varios cientos de kilómetros, y se puede encontrar aire hasta casi los 30000 km de altura, que puede considerarse su límite superior. A mayores distancias la presencia de aire es imperceptible, y se dice que hay vacío. La atmósfera que hay en la Tierra es diferente de la que tienen otros pla- netas, con gases diferentes que no permiten la vida tal como la conocemos, o bien que sencillamente carecen de ella. Tanto el aire como el agua son dos sustancias imprescindibles para el man- tenimiento de la vida en la Tierra. No hay más que pensar en que un por- centaje muy elevado de los animales y las plantas es agua (el 65% de las per-[ 56 ] Módulo 1
Unidad 3: El aire y el aguasonas, el 94% del tomate), y que es el medio en el que se desarrollan los pro-cesos vitales. La sociedad actual necesita grandes cantidades de agua, nosolamente para uso humano, sino también agrícola e industrial.El oxigeno del aire es imprescindible para que se realicen los procesos quepermiten las funciones de los seres vivos como la respiración de los animalesy las plantas.En la atmósfera también hay un porcentaje pequeño, pero muy importante,de vapor de agua, que forma las nubes responsables fenómenos tales comola lluvia, la nieve y el granizo.2. LA ATMÓSFERAEl aire es una mezcla formada por varios gases, todos ellos incoloros einodoros (excepto el ozono, con el olor picante de la tormentas eléctricas).En su mayor parte es nitrógeno, un 78%, y tiene un 21% de oxigeno, juntoa cantidades muy pequeñas de otros gases: argón, vapor de agua, dióxido decarbono, ozono, ...El aire pesa, como demostró Galileo en siglo XVI. Fíjate en la imagen: si losdos globos idénticos equilibran el mecanismo, es que tienen la misma masa.Pero al pinchar uno de ellos, pierde el aire interior, con lo que se desequi-libra hacia el lado contrario, lo que indica que el aire contenido en el globoazul pesa.Es un mal conductor del calor, por lo que es un buen aislante térmico (ven- [ 57 ]tanas con cristales con cámara). Por esa razón, evita cambios bruscos deEducación Secundaria para Personas Adultas
CIENCIAS DE LA NATURALEZA temperatura. En la Luna, donde no hay atmósfera, hay cambios de más de 200°C entre el día y la noche. Permite la propagación del sonido: si no hay aire, es imposible producir sonido ni oír nada. Es muy poco soluble en agua. A pesar de eso, el oxígeno disuelto tiene un papel muy importante en la vida de los ecosistemas acuáticos, porque sin él no puede haber vida. 2.1. Capas de la atmósfera Seguro que sabes que los montañeros que participan en grandes expedi- ciones tienen dificultades para respirar en cuanto llegan a alturas impor- tantes. A veces, necesitan llevar bombonas de oxígeno. Esto se debe a que la composición de la atmósfera no es constante y varía con la altura. Por esa razón se considera dividida en varias capas. La más cercana a la superficie es la troposfera. Tiene un espesor de hasta 20 km, y en ella se producen fenómenos tales como la lluvia, el viento, las nubes, las tormentas, etc. En su parte superior se nota la escasez de oxígeno, y resulta difícil respirar.[ 58 ] Módulo 1
Unidad 3: El aire y el aguaLa estratosfera se extiende hasta los 50 km. Abunda el ozono, que se formaa partir del oxígeno por acción de los rayos solares.Hasta los 80 km se extiende la mesosfera, en la que la temperatura es baja.Por último, la ionosfera, que es la capa superior, se caracteriza por su ele-vada temperatura.A partir de ahí se encuentra la exosfera, ya fuera de la atmósfera. Elige las correctas¿Qué partes de entre las siguientes son constituyentes de la atmósfera? troposferanimboesfera estratosfera ¿Presión atmosférica? mesosfera Tenemos tendencia a pensar que la atmósfera no ejerce2.2. Presión atmosférica una presión apreciable. ¡Compruébalo!El aire pesa. Pero es un gas poco denso: si tienes una botella de un litro, elaire que contiene tiene una masa de 1.3 gramos. Pero como tenemos por Realiza el sencilloencima una capa de muchos kilómetros de espesor, su peso se deja notar, experimento siguiente: cogeoriginando la presión atmosférica, ya que el peso es una fuerza que actúa una regla de unos 40 cm ysobre una superficie dada. Eso sí, al aumentar la altura cada vez hay menos apóyala en el borde de unaaire por encima y la presión atmosférica disminuye. mesa, dejando algo menos deLa presión normal es de 1 atmósfera (atm), 1013 milibares (mbar), 760 mm la mitada fuera. Si le das unde mercurio o 101325 pascales (Pa). golpe hacia abajo, salta con toda facilidad. Ahora vuelve a colocar la regla y pon una hoja de papel sobre la parte de la regla que está en la mesa. Si le das un golpe similar al anterior, lo más fácil es que la regla ni se mueva. ¿Por qué? Porque como la superficie del papel es grande, la fuerza que realiza la presión atmosférica es notable, e impide que suba la regla.Educación Secundaria para Personas Adultas [ 59 ]
CIENCIAS DE LA NATURALEZALa atmósfera 2.3. El aire y la vidaEl Proyecto Biosfera tiene un La atmósfera ejerce un efecto protector sobre los organismos que viven entema dedicado a la atmósfera, la Tierra, ya que el ozono que contiene refleja la parte más peligrosa de losen el que podrás ver rayos solares (la radiación ultravioleta). Por esa razón hay que controlar queanimaciones y realizar la cantidad de ozono se mantenga constante y evitar que desaparezca lamúltiples actividades. capa de ozono. Además, el dióxido de carbono y el vapor de agua son los responsables del efecto invernadero, sin el cual la temperatura en la superficie de la Tierra sería de aproximadamente 15⁄ bajo cero, y la vida no podría existir tal como la conocemos. Es decir, el efecto invernadero es imprescindible y beneficioso para la vida. Pero si aumenta demasiado la cantidad de dióxido de carbono, que se pro- duce cuando se queman combustibles, entonces aumenta excesivamente la temperatura en la superficie de la Tierra por efecto invernadero, y se pro- ducen efectos no deseados y muy negativos. Además, las plantas necesitan del dióxido de carbono y de la luz solar para, por medio de la fotosíntesis, realizar su función de nutrición. El oxígeno también es imprescindible, ya que se necesita no sólo para las combustiones, como fuente de energía, sino para la respiración de los seres vivos.[ 60 ] El aire se contamina con facilidad si aparecen en él sustancias que alteran su composición y propiedades o que son nocivas para los seres vivos. Uno de los casos más importantes es la industria química, que puede verter a la atmósfera gases que generan lluvia ácida. 3. LA HIDROSFERA La cantidad de agua que hay en la hidrosfera es enorme. Pero solamente el 2.8% es dulce, ya que el 97.2% restante está en los mares y océanos, conte- niendo demasiada sal para ser utilizable. Del total, el 2.1% es agua dulce en los casquetes polares y el 0.6% aguas subterráneas. Es decir, solamente el 0.1% del agua que hay en la Tierra es agua superficial, de fácil accesibilidad y uso. Módulo 1
Unidad 3: El aire y el aguaPropiedades del agua [ 61 ]– es muy abundante en la Tierra, constituyendo el medio en el que se des- arrolla la vida porque es un muy buen disolvente.– en estado sólido es menos densa que en el líquido, por lo que el hielo flota, evitando que secongelen las grandes masas de agua (¡y se mantenga la vida en los ecosistemas acuáticos!)– cuando se le comunica calor, eleva su temperatura mucho menos que otras sustancias.– es incolora, inodora e incompresible.Estas propiedades y otras muchas hacen del agua la sustancia más extraordinaria del mundo (es el título de un libro de V. Petrianov de la editorial Mir, 1980).3.1. El ciclo del aguaLa cantidad de agua que hay en la Tierra es prácticamente constante; sola-mente desaparece un porcentaje muy pequeño en la industria química. Perocambia su distribución: unas veces llueve, después el agua corre por los ríos,los charcos se evaporan al sol, etc. El recorrido que sigue el agua desde quellueve o nieva hasta que se forman las nubes que vuelven a ocasionar pre-cipitaciones se llama ciclo del agua.Hay que observar dos detalles muy importantes:– una parte del agua no discurre por la superficie, sino que se filtra por terre- nos permeables y produce capas con gran cantidad de agua (freáticas). Esta agua es difícil de localizar y usar.– una parte importante del agua se evapora en las hojas de los árboles (eva- potranspiración), y es agua de la que no se puede disponer.Además, las precipitaciones son muy desiguales, incluso dentro de un mismopaís. Por ejemplo, en España la zona norte es mucho más húmeda que la sur.Educación Secundaria para Personas Adultas
CIENCIAS DE LA NATURALEZA Además, las zonas más secas suelen sufrir tormentas fuertes que pueden lle- gar a producir inundaciones. Contesta ¿Toda el agua de lluvia es fácilmente accesible para el consumo humano? La hidrosfera 3.2. El agua y la vida En el Proyecto Biofera El agua tiene tres usos fundamentales: también hay un tema • agrícola, con un 68% (riego) dedicado a la hidrosfera. • industrial, con un 19% (refrigeración, producción de eenrgía eléctrico, Merece la pena que le des un vistazo, porque contiene disolvente) información y actividades • urbano, con un 13% (cocinar alimentos, higiene personal) muy interesantes. Se estima que el consumo urbano adecuado es de 60 litros por persona y día. Sin embargo, hay muchas zonas del mundo en que ni se aproximan a[ 62 ] esa cantidad. En España, el consumo total es de 550 litros, incluyendo todos los usos. En la gráfica siguiente se indican los consumos en el mundo en metros cúbicos anuales por persona. Puedes observar que las desigualdades son enormes. Módulo 1
Unidad 3: El aire y el aguaDistribución del aguaEl agua de consumo urbano debe seguir un proceso muy concreto para quese pueda disponer de agua apta para el consumo , y se devuelva al ecosis-tema agua en buenas condiciones.Después de captar el agua, se debe potabilizar en una planta potabilizadora [ 63 ](eliminación de sustancias nocivas y tratamiento químico) pero antes dedevolverla al río también se debe tratar en una estación depuradora de aguasresiduales (EDAR).Contaminación del aguaEl agua se ha utilizado desde tiempos inmemoriales como fuente de vida: losasentamientos humanos se han hecho siempre cerca de ríos, que se han uti-lizado también como vías de transporte y comunicación. Sin embargo, eldesarrollo urbano e industrial originó el uso de los ríos como vertederos deresiduos. Actualmente, es imprescindible la depuración de las aguas resi-duales antes de su vertido a los ríos, para facilitar su reutilización y el man-tenimiento de los ecosistemas.También hay que evitar que se produzcan catástrofes como las de lospetroleros que tiennen un accidente y vierten su contenido al mar. Los másEducación Secundaria para Personas Adultas
CIENCIAS DE LA NATURALEZA conocidos son los del Exxon Valdez, que en 1989 vertió en Alaska 37000 toneladas de petróleo, y el del Prestige, que en 2002 vertió 63000 tonela- das de crudo frente a las costas de Galicia. En ambos casos la contami- nación fue muy importante, afectando a los ecosistemas durante mucho tiempo y exigiendo unas labores de limpieza y descontaminación muy intensas. El ahorro de agua El agua es un bien escaso. Entonces, ¿qué se puede hacer para ahorrar agua? Hacer un consumo racional y eficiente, no sólo en nuestra vida diria, sino también en las actividades agrícolas (riego por aspersión y por goteo) e industriales. En nuestras casas, simplemente con cerrar los grifos cuando no se utilice directamente el agua, ducharnos en lugar de bañarnos, poner la lavadora y el lavavajillas cuando están llenos y utilizar cisternas de doble pulsador esta- remos ahorrando una cantidad de agua importante. En esta gráfica tienes datos sobre el porcentaje de población que tiene acceso al agua en Venezuela. Realiza las actividades que se indican a con- tinuación. Ahorro de agua Módulo 1 Aquí tienes dos páginas que ofrecen consejos para ahorrar agua en el entorno urbano: la primera es de Consumer y la segunda, de la Diputación Foral de Vizcaya.[ 64 ]
Unidad 3: El aire y el agua RelacionaEmpareja los datos de porcentaje de población con acceso al agua y año1997 86%1990 78%2002 68% Verdadero o falso FalsoEn relación con el acceso de la población al agua potable en Venezuela VerdaderoCasi toda la población tiene acceso al aguaEn los últimos 20 años ha aumentado notablementeEn los útlimos 10 años el aumento ha sido casi del 50%3.3. El agua en AragónAgua y Aragón son dos términos que van unidos. Conviven los planes deregadío elaborados hace más de 100 años y todavía sin completar, los tras-vases que se reclaman cada poco tiempo, las grandes extensiones de secano,casi desierto, en los Monegros, el recrecimiento de pantanos como el deYesa para abastecer zonas de riego y núcleos urbanos, junto con una granpreocupación para conjugar los intereses de los ciudadanos con el consumoresponsable de agua. En ese sentido, EXPO Zaragoza 2008 marcó un antesy un después en los planteamientos sobre el agua.Aún resuenan, porque todavía están vigentes, las viejas canciones reivindi-cativas de los cantautores aragoneses: Polvo, niebla, viento y sol, donde hayagua, una huerta, ...., esta tierra es Aragón.Aragón está atravesada por el río Ebro, pero además tiene reservas de aguaen los embalses del Pirineo, que recogen y regulan el agua del deshielo para Embalse de Yesa Canal Imperial de AragónEducación Secundaria para Personas Adultas en Zaragoza [ 65 ]
[ 66 ] CIENCIAS DE LA NATURALEZA utilizarla en verano, tanto para agricultura como para consumo urbano. Los glaciares están en claro retroceso, y solamente quedan nieves perpetuas en algunas cumbres pirenaicas. El agua del Ebro se distribuye mediante grandes canales como el Canal Imperial de Aragón, que llevó el agua a Zaragoza ya en 1784. 4. TIEMPO Y CLIMA Uno de los temas de conversación más comunes es el tiempo: si hace frío, que hace mucho que no se ve elsol, ... Se está hablando de las característi- casatmosféricas en un momento concreto. ¿Por qué unos días llueve y otros no? O hace frío o calor, o corre el viento o hay calma, o hay tormentas ... Que sucedan unos hechos u otros depende de las variables atmosféricas: temperatura, presión y humedad del aire. Sin embargo, el clima se refiere al conjunto de fenómenos atmosféricos que se dan en promedio en cada época del año en un lugar concreto. Así se habla de que en Valencia hay un clima mediterráneo, o que en Zaragoza el clima es continental. Con esos datos, podemos saber el tiempo que es pro- bable que se de en un día concreto del año. 4.1. Variables atmosféricas El tiempo que hace en un momento dado depende de los valores concretos de la temperatura, la presión y la humedad del aire. La temperatura se mide con termómetros, y en grados Celsius (°C) desde 1742. El origen del calentamiento en la Tierra es la energía que proviene del Sol. Sin embargo, no todos los puntos de la Tierra tienen la misma tempe- ratura, debido a: • La latitud: a mayor alejamiento del ecuador mayopr temperatura, y más cerca de los polos, menor temperatura. • La altura: a mayor altura, la temperatura es menor. • La insolación: debido a la inclinación del eje de la Tierra y su movimiento de rotación sobre sí misma y de traslación alrededor del Sol, las horas de sol y su intensidad son variables. • La cercanía del mar: el mar es un regulador térmico, que hace que las variaciones de temperatura en las zonas costeras sean menores que en las zonas del interior. El aire caliente es menos denso que el frío, y produce corrientes ascenden- tes, que se enfrían al llegar a zonas altas de la atmósfera, produciendo corrientes descendentes. La presión atmosférica se mide con el barómetro, habitualmente en milí- metros de mercurio o en milibares. El aire se desplaza de zonas de alta presión a zonas de baja presión, y en mayor medida cuanto mayor sea la diferencia de presiones. La humedad del aire se mide con el higrómetro. El aire pues estar muy seco (humedad relativa cerca na al 0%) o saturado de agua (humedad relativa del 100%). El aire húmedo es menos denso que el seco, por lo que la humedad disminuye la presión atmosférica. Módulo 1
Unidad 3: El aire y el agua4.2. Fenómenos atmosféricos ClimaticNiebla, escarcha y rocío Aquí tienes una excelente aplicación con animacionesLa niebla consiste en la condensación de agua cerca del suelo cuando el aire hechas en flash que trataestá saturado de agua. Suele producirse a primeras horas de la mañana de sobre los contenidos de estefinal de otoño y principio de invierno. tema. ¡Seguro que te resulta interesante y útil!A primeras horas de la mañana de primavera y otoño veces aparecen moja-dos los coches, la hierba, ..., sin haber llovido: es el rocío. Si la temperaturaes inferior a 0 °C, se forma la escarcha.Niebla EscarchaVientoSe produce por diferencias de presión. Puede alcanzar velocidades muyaltas, superiores a los 100 km/h. Cuando se produce en zonas costeras entrela tierra y el mar o al revés se llama brisa, y está originada por el efecto ter-morregulador del agua.El viento recibe nombres diferentes según donde se produzca: cierzo en elvalle del Ebro, tramontana en la costa Brava, huracanes en el Caribe, tor-nados en Estados Unidos, etc.NubesSi la cantidad de vapor de agua es grande, se condensa en gotas minúscu-las que permanecen en suspensión en la atmósfera, formando nubes. Haymuchos tipos de nubes:Nubes bajas: estratos, estratocúmulos, nimbostratos y cúmulos. Llegan hastalos 2000 metros y están formadas por gotitas de agua.Nubes medias: altostratos y altocúmulos, que llegan hasta los 6000 metros.Están formadas por gotitas de agua o pequeños cristales de hielo.Nubes altas: cirros, cirrocúmulos y cirrostratos. Están formadas por crista-les de hielo y llegan hasta los 12000 metros.En la imagen puedes ver las características de las más importantes.Educación Secundaria para Personas Adultas [ 67 ]
CIENCIAS DE LA NATURALEZA Precipitaciones Cuando el aire está saturado de vapor de agua, se condensa en pequeñas gotas formando nubes, gotas que cuando alcanzan un tamaño suficiente caen produciendo precipitaciones en forma de lluvia, nieve o granizo. Por ejemplo, cuando hace mucho calor en verano, se evapora mucho agua, que junto con el aire caliente asciendo, produciendo nubes de desarrollo ver- tical (cúmulos y cúmulonimbos), que al enfriarse el aire cuando llega a zonas altas de la atmósfera originan los típicos chaparrones de verano. En estas tormentas también e producen descargas eléctricas entre nubes, y entre las nubes y la tierra (relámpagos y rayos). El trueno es el sonido producido al saltar la chispa eléctrica. Si la temperatura en altura y en superficie es baja, la precipitación es en forma de nieve. También se puede forman granizo, que son bolas de hielo producidas por solidificación rápida en altura. Tormenta Granizo Módulo 1[ 68 ]
Unidad 3: El aire y el agua Contesta “Cuando el humo que sale de las chimeneas asciende verticalmente, es una señal de que el tiempo será bueno. En caso contrario, será inestable” ¿Te parece correcto el planteamiento? Ordena Ordena los siguintes tipos de nubes de menor a mayor altura 1 altostratos 2 cirros 3 cúmulos4.3. La caseta meteorológicaLos aparatos que se utilizan para medir los diferentes aspectos relacionadoscon el tiempo se disponen juntos en la caseta meteorológica.Pluviómetro para medir la cantidad de agua caída (litros por metro cua-drado, l/m2).Anemómetro para medir la velocidad del viento (kilómetros por hora,km/h).Veleta para medir la dirección del viento (según puntos cardinales).Material de estación meteorológica Caseta meteorológicaEducación Secundaria para Personas Adultas [ 69 ]
CIENCIAS DE LA NATURALEZA Barómetro para medir la presión (en milibares o en milímetros de mercu- rio). Higrómetro para medir la humedad relativa del aire (en porcentaje). Termómetro para medir la temperatura (grados Celsius, °C). Relaciona ¿Para medir qué magnitud se utiliza cada uno de los aparatos siguientes? Presión atmosférica Pluviómetro Velocidad del viento Barómetro Humedad relativa Higrómetro Lluvía caída Anemómetro 4.4. Climogramas Se llama climogramas a los gráficos en los que se representan las tempera- turas alcanzadas y las precipitaciones caídas a lo largo de un año en un lugar concreto. Observa el climograma de Logroño y fíjate en qué momentos se alcanzan las temperaturas máximas y las mínimas, además de cuáles son lo meses más lluviosos y más secos del año.[ 70 ] Módulo 1
Unidad 3: El aire y el aguaFíjate en el climograma siguiente, correspondiente a la zona cercana a Parísen la que se encuentra Eurodisney, y realiza las actividades que se indicana continuación. Elige la correcta [ 71 ] ¿En qué mes hay mayor riesgo de lluvia? abril mayo junio Elige la correcta ¿En qué mes hace más frío? diciembre enero febrero Elige la correcta ¿En qué mes hay mayor diferencia entre las temperaturas máxima y mínima? junio julio agosto4.5. Mapas del tiempoComo el tiempo que hace es muy importante para nuestra vida diaria (pla-nificar viajes a la playa, salidas de aviones, tráfico, etc), la previsión deltiempo se ha desarrollado extraordinariamente en los últimos años. Si entrasEducación Secundaria para Personas Adultas
CIENCIAS DE LA NATURALEZA en la página de la Agencia Estatal de Meteorología podrás ver la previsión del tiempo para la localidad española que te interese hasta con una semana de antelación, y con un margen de error pequeño. Y en todos los servicios informativos de radio y televisión hay una parte especial dedicada a la pre- visión meteorológica. Lo más conocido son los mapas del tiempo. Se trata de mapas geográficos en lo que se representan datos de observatorios de tierra como situados a una cierta altura en la atmósfera. Pueden ser significativos (con símbolos) o imágenes tomadas con el satélite Meteosat. Los datos de presión son los más importantes para hacer previsiones sobre el tiempo: uniendo todos los puntos que tienen igual presión se trazan líneas cerradas llamadas isobaras, en las que se indica la presión en milibares (1013 mb es el valor normal). Si la presión es baja, se trata de una zona de baja presión, indicada como B (borrasca), mientras que si la presión es alta se indica con una A (antici- clón). Las borrascas son zonas de inestabilidad atmosférica y mal tiempo. También se indican los frentes de lluvias, zonas en las que las masas de aire caliente y frío están en contacto sin mezclarse, desplazándose por la super- ficie de la Tierra y arrastrando las nubes. Llevan semicírculos sin son cáli- dos y triángulos si son fríos. En la imagen siguiente, tomada por el satélite Meteosat, se puede observar una borrasca sobre España, con frentes nubosos sobre las zonas norte y este y una inestabilidad elevada en esas zonas.[ 72 ] Módulo 1
Unidad 3: El aire y el aguaMapas significativos Mapas meteorológicosEn la imagen siguiente tienes un mapa en el que se indican las isobaras con Interpretar mapaslos valores de presión en cada caso, los frentes nubosos y las borrascas y meteorológicos no es tananticiclones. difícil como parece. Aquí podrás aprender a entenderlos.Por último, puedes ver un mapa significativo, con iconos de sol, nubes, llu-via, nieve y dirección del viento.Educación Secundaria para Personas Adultas [ 73 ]
CIENCIAS DE LA NATURALEZA EJERCICIOS 1. Explica los siguientes hechos experimentales: a) Al colocar un vaso vacío y muy frío encima de la mesa de la cocina, sus paredes se empañan. b) En los servicios públicos suele haber toberas de aire caliente para secarse las manos. 2. Identifica los aparatos siguientes, que se encuentran en las casetas meteo- rológicas (Veleta, barómetro, anemómetro o pluviómetro). a) b)[ 74 ] c) d) 3. Observa el climograma siguiente. a) ¿Cuál es el mes mas lluvioso? b) ¿Consideras que es una zona muy lluviosa o poco lluviosa? c) ¿Hay temperaturas extremas o se mantienen bastante uniformes? d) ¿A qué ciudad de entre las siguientes crees que corresponde este dia- grama?: Barcelona, Madrid, Valladolid, Las Palmas de Gran Canaria, Zara- goza o Sevilla. Módulo 1
Unidad 3: El aire y el agua4. Observa el siguiente mapa del tiempo.a) ¿A qué época del año corresponde?b) Indica la dirección del viento.c) ¿Qué sucederá cuando los frentes lleguen a España?Educación Secundaria para Personas Adultas [ 75 ]
MINERALES Y ROCAS 4INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS [ 77 ]En esta unidad se estudia la Geosfera y los materiales, minerales y rocas, quela constituyen. En primer lugar se habla de los minerales, señalando lascaracterísticas, propiedades, clasificación, origen y utilidad de los mis-mos. Se analiza la localización de los principales yacimientos minerales deAragón.A continuación se estudian los tipos de rocas que se pueden encontrar en laTierra, se indican algunas características que permiten identificarlas y secitan los principales usos que el ser humano les da. Se completa el estudiode las rocas, analizando la distribución de los distintos tipos de rocas en lacomunidad de Aragón.Finalmente, se estudian las capas que constituyen la Tierra y las caracterís-ticas más importantes de cada una.Cuando termines de estudiar la unidad deberás ser capaz de: 1. Definir mineral y distinguirlo de roca. 2. Conocer los componentes y características de los minerales. 3. Distinguir entre minerales amorfos y cristalizados. 4. Comprender los procesos de formación de los minerales. 5. Conocer la clasificación de los minerales y mencionar algunos inte- grantes de cada grupo. 6. Describir las propiedades de los minerales. 7. Explicar los distintos usos de los minerales. 8. Conocer el concepto de roca. 9. Conocer la clasificación de las rocas en función de su origen.10. Comprender los procesos por los que se originan los diferentes tipos de rocas.11. Reconocer y distinguir los diferentes tipos de rocas a partir de obser- vaciones de sus propiedades y características.12. Reconocer algunos usos de las rocas y sus aplicaciones más frecuentes.13. Conocer la distribución de las principales rocas y minerales a lo largo de la comunidad de Aragón.14. Conocer la estructura en capas de la Tierra.15. Describir las diferentes capas de la Tierra.Educación Secundaria para Personas Adultas
CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1. LOS MINERALES ¿Te has parado a observar a tu alrededor? Si analizas detenidamente los objetos que te rodean, las rocas del paisaje, los monumentos, los puentes, los materiales de construcción (arena, yeso, hormigón), los utensilios que empleas, te darás cuenta de que están formados por minerales. No es extraño, puesto que los minerales y las rocas son los principales mate- riales de la corteza terrestre y han sido utilizados desde la antigüedad por el ser humano, estando su descubrimiento y posterior utilización muy estre- chamente relacionados con el desarrollo de la humanidad.[ 78 ] Así, los hombres primitivos usaban el sílex (pedernal) para encender el fuego o para construir armas y otros utensilios (cuchillos, hachas etc.). Obtenían pigmentos para pinturas de minerales como el hierro. Más tarde se empe- zaron a usar los metales (obtenidos a partir de minerales) como materia prima en la elaboración de utensilios diversos. Actualmente los minerales se utilizan en joyería, en la construcción, fabri- cación de herramientas y máquinas, etc. 1.1. Características de los minerales Definición de mineral Los minerales poseen las siguientes características que los definen: Son sustancias sólidas. Tienen naturaleza inorgánica; es decir, no proceden de seres vivos. Su origen es natural: las sustancias creadas artificialmente en el laboratorio Su composición química es definida; es decir, están formados por una serie de elementos que se combinan siempre en una propor- ción determinada. Tienen estructura cristalina; es decir, las partículas que lo cons- tituyen se ordenan en el espacio. Según lo anterior un mineral se puede definir como un sólido inorgánico, con origen natural, composición química definida y en la mayoría de los casos, estructura cristalina. Módulo 1
Unidad 4: Minerales y rocasA continuación vamos a concretar algunos aspectos de los minerales comoson su composición química y su estructura cristalina.Composición químicaLos minerales son sustancias puras.Algunos están formados por un solo elemento como el oro, la plata, el azu-fre, el grafito o el diamante.Sin embargo, la mayoría están constituidos por varios elementos químicos.Así, el cuarzo, está compuesto de silicio y oxígeno, la calcita tiene calcio, car-bono y oxígeno en su composición, etc.Estructura cristalina Formas alotrópicasEl aspecto exterior de un mineral está determinado por la forma de orde- Cuando dos o más mineralesnarse de los elementos que lo constituyen. Teniendo en cuenta esto, se dis- tienen la misma composicióntinguen: química y diferente estructura cristalina, se dice de ellos que son formas alotrópicas. Suelen presentar características y propiedades muy diferentes entre sí. Por ejemplo, el diamante y el grafito son formas alotrópicas compuestas ambas de carbono puro.Minerales amorfos: son minerales Minerales cristalinos: son minerales cuyos componentes están cuyos componentes están desordenados. Un ejemplo es el dispuestos de forma ordenada, lo ópalo o el ágata. que origina una estructura cristalina.En algunos minerales cristalizados se puede apreciar a simple vista la orde-nación interna ya que se observan caras, aristas y vértices. A estos minera-les se les llama cristales.Educación Secundaria para Personas Adultas [ 79 ]
CIENCIAS DE LA NATURALEZA La mayoría de minerales que encontramos por el campo o en las minas apa- recen como masas sin forma definida. Externamente no parece que tienen estructura cristalina, aunque en realidad sí la posean. En la fotografía se puede apreciar un cristal de pirita, que muestra externa- mente de forma clara su estructura cristalina cúbica. Verdadero o falso Indica si las siguientes afirmaciones sobre los minerales son verdaderas o falsas Verdadero Falso Los minerales son sustancias inorgánicas Los minerales son sustancias de origen natural Los minerales no tienen estructura cristalina Los minerales presentan composición química definida Los minerales se encuentran principalmente en las rocas Los minerales poseen una dureza alta Elige las correctas Indica cuáles de estas sustancias son mineralesExperimento: Diamanteformación de la halita GalenaPuedes simular en tu casa elproceso de formación por Carbónprecipitación de la halita. CoralPara ello, disuelve en un vasode agua caliente sal común Platahasta que la disolución quedesaturada, es decir, hasta que Aguael agua no pueda disolver mással. 1.2. Origen de los mineralesVierte el agua sobre un Los minerales que constituyen la corteza terrestre se forman por tres pro-recipiente bajo y de fondo cesos distintos:ancho (como por ejemplo un Por precipitaciónplato). Se forman minerales por cristalización de los componentes de una disolu- ción acuosa. Así se forma el yeso y la halita.Coloca dicho recipiente en unlugar aireado y soleado demodo que el agua se vayaevaporando.Observa la preparación alcabo de unos días. Verás quecuando desaparezca toda elagua, se habrá formado unasustancia sólida, blanca ycristalina.[ 80 ] Módulo 1
Unidad 4: Minerales y rocasHalita (sal gema) Yeso (rosa del desierto)Por solidificaciónAlgunos minerales se forman cuando el magma se va enfriando lentamenteen el interior de la Tierra o cuando sale a la superficie en forma de lava. Asíse forman minerales como el cuarzo, el feldespato y la mica que constituyenel granito o el mineral olivino.Halita (sal gema) Halita (sal gema) Halita (sal gema)Por sublimaciónAlgunos minerales se forman directamente a partir de un gas. Así en laszonas volcánicas existen orificios (fumarolas volcánicas) de los que salengases sulfurosos, a partir de los cuáles se originan cristales de azufre. Azufre [ 81 ]Educación Secundaria para Personas Adultas
CIENCIAS DE LA NATURALEZA Relaciona Relaciona cada mineral con el modo en que se origina Azufre Cristalización de distintas Caliza sustancias Mica En el interior de rocas fundidas Altas presiones y temperatura Cuarzo Sublimación regresivaEscala de Mohs 1.3. Propiedades de los minerales La mineralogía es la ciencia que estudia los minerales y sus propiedades físi- cas y químicas. Estas propiedades se deben a su composición química y a su estructura cristalina. Las propiedades de los minerales se utilizan para identificarlos. Así, si se comparan ejemplares de un mineral como la calcita recogidos de lugares dis- tintos se puede observar que poseen la misma densidad, dureza, brillo, etc. Las propiedades más importantes que se usan para identificar los minerales son: Densidad La densidad de un mineral es la relación que existe entre su masa y su volu- men. Dureza La dureza es la resistencia que opone la superficie de un mineral a ser rayada por otro. Convencionalmente se utiliza una escala de dureza de uno a diez, llamada escala de Mohs. Esta escala está constituida por diez minerales dispuestos en un orden, de forma que cada uno raya a los anteriores y es rayado por los posteriores. Observa en la fotografía de la escala de Mohs, que la fluorita tiene dureza 4, rayará a la calcita de dureza 3 y es rayada por la fluorita de dureza 5. Brillo Se define como el aspecto que presenta la superficie de un mineral cuando la luz se refleja en ella. Puede ser de varios tipos: Metálico Vítreo Nacarado Graso Mate Módulo 1[ 82 ]
Unidad 4: Minerales y rocas• Metálico: si recuerda el brillo de los metales.• Vítreo: si es parecido al del vidrio.• Nacarado: si se asemeja al de las perlas.• Graso: como el de una superficie engrasada.• Mate: si su aspecto es apagado y sin brillo.ColorEs el tipo de luz que se refleja cuando es iluminado con luz blanca.Algunos minerales presentan un color característico y por lo tanto sirve parasu identificación. De este modo podemos encontrar el rojo bermellón delcinabrio, el verde oliva del olivino o el azul de la azurita.Generalmente un mineral puede presentar distintos colores, como el cuarzo(transparente, rosa, blanco, negro)RayaLa raya es el color del mineral pulverizado. Se trata de una propiedad cons-tante para cada mineral. Para observarlo, se mira el color de la raya que dejael mineral sobre una placa de porcelana porosa.ExfoliaciónEs la propiedad de fracturarse en fragmentos que conservan caras planas, demodo que se observan superficies regulares.Por ejemplo, la mica se rompe en finas láminas, mientras que la galena seexfolia en cubos.Los minerales que no poseen estructura regular interna, se rompen en super-ficies irregulares. En este caso se habla de fractura. Mica [ 83 ]MagnetismoEs la propiedad que presentan algunos minerales (que generalmente con-tienen hierro, cobalto o níquel) de ser atraídos por un imán.Educación Secundaria para Personas Adultas
CIENCIAS DE LA NATURALEZA Contesta (a) Pirita (b) Halita Observa las fotografías superiores e indica el tipo de brillo que presentan cada uno de los dos minerales Verdadero o falso La piedras preciosas tienen dureza alta (6 o superior), por lo que pueden ser talladas y pulidas. Indica razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas Verdadero Falso La fluorita, que tiene dureza 4, es una piedra preciosa por su llamativos colores El corindón, de dureza 9, es una piedra preciosa muy apreciada Contesta ¿Por qué el color no sirve para identificar algunos minerales?[ 84 ] Módulo 1
Unidad 4: Minerales y rocas ContestaDe acuerdo con la escala de Mohs, indica por qué minerales puede serrayado y a cuáles rayaría un granate de dureza 6,5 Ordena [ 85 ] Ordena los siguientes minerales en función de su dureza, empezando por el más duro 1 Talco 2 Diamante 3 Cuarzo 4 Yeso1.4. Clasificación de los mineralesLos minerales se clasifican en dos grupos: silicatos y no silicatos.SilicatosLos silicatos son aquellos minerales que contienen silicio en su composición.Algunos silicatos muy abundantes en la corteza terrestre y que forman partede muchas rocas son los siguientes:Cuarzo:Es un mineral muy característico de las rocas graníticas. Su dureza es alta(7), su brillo vítreo y puede presentar distintos colores, como por ejemploblanco, rosa, azulado o verdoso.Feldespato:Es el mineral más abundante de la corteza terrestre. Forma parte de rocascomo el granito y el basalto. Su brillo es vítreo, presenta colores claros ytiene una dureza de 6.Educación Secundaria para Personas Adultas
CIENCIAS DE LA NATURALEZA Micas: Son abundantes en rocas como granitos y esquistos. Con agua se alteran y se convierten en arcillas. Las más conocidas son la mica blanca o moscovita y la mica negra o biotita. Su dureza es 3. Se exfolian en láminas. Olivino: Es muy abundante en el manto, y en la corteza se encuentra en rocas vol- cánicas. Tiene color verde oliva, brillo vítreo y dureza 6.5. No silicatos Los no silicatos son aquellos minerales que no contienen silicio en su com- posición. En este grupo se incluyen: Elementos nativos: Son aquellos que en su composición sólo incluyen un elemento. El oro, la plata, el cobre y el azufre se encuentran en la naturaleza como minerales en estado puro. Óxidos: Son combinaciones de oxígeno con otro elemento metálico. Un ejemplo es el hematites del que se obtiene el hierro. Sulfuros: Son combinaciones de azufre y un metal. Ejemplo son la blenda, que es un sulfuro de cinc, o el cinabrio, que es un sulfuro de mercurio. Sulfatos: En su fórmula hay azufre, oxígeno y un metal. Un ejemplo es el yeso. Carbonatos: Contienen carbono, oxígeno y un metal. La calcita, o carbonato cálcico, es un ejemplo. Haluros: Están formados por un metal combinado con cloro o fluor. La halita es el cloruro sódico, la fluorita, el fluoruro de calcio y la silvina, cloruro potásico. Contesta Teniendo en cuenta la clasificación de los minerales, ¿qué tienen en común el oro, la plata y el cobre?[ 86 ] Módulo 1
Unidad 4: Minerales y rocas ContestaResponde a las siguientes cuestiones sobre las micas: a) ¿A qué grupo deminerales pertenece? b) ¿Por qué no abundan en los sedimentos de los ríos?c) ¿Qué propiedades presentan al fracturarse? Elige las correctas [ 87 ] Indica cuáles de los siguientes minerales pertenecen al grupo de silicatos Cuarzo Fluorita Yeso Olivino Moscovita Calcita1.5. Importancia y utilidad de los mineralesLos minerales han tenido una gran importancia para el ser humano en todaslas épocas.La historia de la humanidad se divide en una serie de períodos que recibenel nombre de los materiales utilizados para fabricar armas y herramientas.De la Edad de Piedra se pasó a la Edad del Cobre, a la del Bronce y a la delHierro, todos ellos metales de los que se forman minerales.Educación Secundaria para Personas Adultas
CIENCIAS DE LA NATURALEZA En la actualidad, los minerales tienen distintos usos. Nosotros vamos a agru- parlos en tres grupos: • Minerales que constituyen la mena de metales útiles para el ser humano. • Minerales usados como materia prima para elaborar sustancias de utilidad para el ser humano. • Minerales usados en joyería. Puntas de flecha fabricadas en sílex (Edad de Piedra)Yacimientos minerales Minerales que constituyen la mena de metales útiles para el ser humanoLa mayor parte de los Hay minerales que contienen concentraciones altas, y por tanto aprove-minerales con interés chables, de un elemento de interés. Reciben el nombre de menas de esoseconómico se encuentran en metales.las rocas en cantidad muypequeñas y su extracción no En la tabla siguiente se indican minerales mena de distintos elementos y suresulta rentable, salvo cuando utilidad:se localizan zonas deconcentración muy elevada en Mineral Mena Usosun mineral denominadas Galena Plomoyacimientos. A los minerales Blenda Cinc En tubos y para soldarque se explotan en los Cinabrio Mercurioyacimientos se les llama Hematites Hierro Hacer galvanizadosmenas. El resto de mineralespresentes en el yacimiento, Bauxita Aluminio Construcción de termómetroscarentes de rentabilidad,constituyen la ganga. Casiterita Estaño Vigas, piezas de máquinas, Calcopirita Cobre herramientas, etc. En coches, marcos de ventanas, en electricidad y aeronáutica, etc. Forma bronce unido a cobre En cables eléctricos, cañerías, en aleaciones como bronce y latón[ 88 ] Módulo 1
Unidad 4: Minerales y rocasMinerales usados como materia prima para elaborar sustancias de utili- Explotacióndad para el ser humano. de yacimientosEl yeso se usa para obtener escayola, tiza, fertilizantes y algunos explosivos. La excavación realizada para extraer minerales se llamaLa calcita para fabricar cemento. mina. Hay dos métodos fundamentales de extracciónEl cuarzo para fabricar vidrio. minera:Hay minerales de los que se obtienen pigmentos y pinturas como cinabrio, • Minería de interior: se llevael hematites o el lapislázuli. a cabo en el subsuelo mediante un entramado deMinerales empleados en joyería túneles verticales (pozos) y horizontales (galerías).Los elementos metálicos como el oro, la plata y el platino se usan en joye-ría por ser blandos y fáciles de trabajar. • Minería a cielo abierto: se realizan en el terrenoLas piedras preciosas también se emplean en joyería y son muy apreciadas enormes socavones depor su color, dureza y cualidades ópticas. Es el caso de la esmeralda (verde) contorno escalonadoque procede del mineral berilo, o el rubí (rojo) y el zafiro (azul) proceden- denominadas cortas.tes ambos del corindón.El diamante también se usa en joyería. Relaciona JoyeríaRelaciona cada mineral con el uso que se le da PlatinoHematites Elaboración de pigmentosGalena Obtención de plomoCuarzo Obtención de hierroCalcita Fabricación de cementoCinabrio Fabricación del vidrioEducación Secundaria para Personas Adultas [ 89 ]
CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.6. Principales explotaciones mineras en Aragón En el siguiente mapa se muestra la localización de los principales yaci- mientos minerales de Aragón.[ 90 ] 2. LAS ROCAS Observa el fragmento de roca de la fotografía. En él se puede apreciar que está formado por varios componentes. Estos son los minerales. El de color gris es cuarzo, el de color negro se denomina mica y el blanco se llama fel- despato. Esta roca se conoce como granito. La mayoría de las rocas están formadas por la asociación de varios mine- rales. Sin embargo, algunas están formadas por un solo mineral. Así, la caliza está formada únicamente por calcita. Otras rocas, como el carbón y el petróleo, están formadas por restos de seres vivos. Teniendo todo esto en cuenta, una roca sepuede definir como la asociación de uno o varios minerales. Módulo 1
Unidad 4: Minerales y rocas2.1. Tipos de rocas Formación del carbónHay numerosas clasificaciones de las rocas, cada una de ellas atendiendo a El carbón usado actualmenteunas determinadas características. como combustible se formó en el Carbonífero, hace 300Así por ejemplo, se pueden clasificar según su composición en simples, si millones de años.están constituidas por un solo mineral y compuestas, si están constituidaspor varios minerales. Debido al clima cálido y húmedo de este períodoSin embargo, la clasificación más habitual, es en función de su origen, es existían grandes bosques dedecir, teniendo en cuenta cómo se han formado. helechos situados en zonas pantanosas.Según este criterio, se distinguen tres grupos: Tras su muerte, las plantas se• Sedimentarias acumularon en el suelo de los pantanos quedando cubiertas• Metamórficas de agua. Las bacterias anaerobias transformaron la• Ígneas o magmáticas capa vegetal en turba. Posteriormente el suelo seRocas sedimentarias hundió y la turba quedó cubierta por arcilla y gravas,Se forman a partir de materiales de composición variada, llamados sedi- mientras las bacterias seguíanmentos, que se depositan lentamente en el fondo de los océanos, mares o actuando. El aumento delagos, formando capas horizontales superpuestas, en las denominadas cuen- presión y temperatura hizocas sedimentarias. que la turba se transformara en otros carbones más ricosLos sedimentos se van uniendo y consolidando debido al peso que ejercen en carbono y de mayorsobre ellos, otros materiales que se acumulan sobre ellos. Como resultado de capacidad calorífica como eleste proceso, los sedimentos se transforman en rocas. lignito, la hulla y la antracita, que son los que actualmenteSegún los tipos de sedimentos y procesos originados, se distinguen tres tipos se aprovechan.de rocas:Rocas detríticas: proceden defragmentos erosionados de lasrocas de lasuperficie ytransportados por los ríos o por elviento hasta donde se depo-sitan yposteriormente se compactan.Ejemplos de este tipo de rocas sonelconglomerado, la arenisca y la arcilla.Rocas de origen químico: seformaron cuando las sales delfondo del maro de un lago dejaronde estar disueltas y precipitaron enel fondo en formade cristalesdiminutos. Ejemplo de las mismasson el yeso, la sal gema y lacaliza.Rocas orgánicas: se originaron apartir de restos de organismos queal morircayeron al fondo del mar ode un lago, fueron cubiertos porotros sedimen-tos y sufrieron unproceso de transformaciónbiológico causado por ciertas-bacterias. El carbón y el petróleoson ejemplos de este tipo de rocas. Arenisca Yeso CarbónEducación Secundaria para Personas Adultas [ 91 ]
CIENCIAS DE LA NATURALEZAEl ciclo de las rocas Rocas metamórficasSe llama ciclo de las rocas al Se originan cuando una roca, previamente formada, es sometida a enormesconjunto de procesos que presiones y temperaturas sin que llegue a fundirse. Bajo estas condiciones,experimentan las rocas y los los minerales de la roca original se transforman en otros diferentes, dandosedimentos en la superficie y como resultado una nueva roca diferente de la inicial.en el interior de la cortezaterrestre. Al conjunto de cambios que experimenta la roca cuando es sometida a las altas presiones y temperaturas se le llama metamorfismo. A la roca resul-Las rocas magmáticas, tante se le denomina roca metamórfica.metamórficas y sedimentariasque están en la superficie de Como ejemplo de este proceso de metamorfismo podemos citar la forma-la Tierra son meteorizadas y ción de la pizarra a partir de la arcilla (roca sedimentaria), del gneis queerosionadas. Los materiales proviene del granito (roca magmática) y del mármol surgido de la trans-son arrancados y formación de la calizatransportados por el agua, elviento y el hielo y depositados Según su aspecto externo, las rocas metamórficas se pueden clasificar en dosen las cuencas de grupos:sedimentación, donde seconvierten en rocas Laminares: durante el metamorfismo algunos minerales de arcilla originansedimentarias. Éstas van cristales de mica que forman láminas, y hacen que la roca al romperse sesiendo enterradas a enormes pueda separar en láminas (por ejemplo la pizarra).profundidades al irsedepositando sedimentos sobre Cristalinas: no presentan láminas, su aspecto es homogéneo. Su rotura ori-ellas y por efecto de la presión gina trozos de forma y superficie irregular (por ejemplo el mármol).y la temperatura setransforman en rocas Pizarra Mármolmetamórficas. Rocas ígneas o magmáticasLas rocas metamórficaspueden alcanzar la superficie A grandes profundidades en el interior de la Tierra, la temperatura es tan ele-y ser erosionadas (iniciando la vada que las rocas fundidas y mezcladas con agua y gases, forman una sus-formación de rocas tancia caliente y espesa llamada magma. Cuando el magma se enfría, se soli-sedimentarias) o fundirse en difica y origina las rocas denominadas indistintamente ígneas o magmáticas.el interior de la Tierraoriginando un magma del que En función de cómo y dónde se enfríe el magma, las rocas magmáticas queposteriormente se formarán se producen pueden ser de dos tipos: plutónicas o volcánicas.rocas magmáticas. Plutónicas: Se originan cuando el magma se enfría lentamente en el interior de la corteza terrestre, debido a un movimiento lento de esa masa magmá- tica hacia la superficie. Ejemplos son el granito y la sienita. Volcánicas: Se forman cuando el magma sale hacia la superficie durante una erupción volcánica. Al salir, los gases contenidos en el magma se escapan y la roca fundida se enfría rápidamente dando lugar a lava, que posterior- mente, al solidificarse se convierte en alguna de las rocas volcánicas exis- tentes (basalto, pumita, obsidiana, ).[ 92 ] Módulo 1
Unidad 4: Minerales y rocasSienita ObsidianaVerdadero o falsoIndica si las siguientes afirmaciones sobre las rocas metamórficas son verdaderas ofalsas Verdadero FalsoSe forman debido a altas presiones y temperaturas,sin que los materiales lleguen a fundirseEn función de cómo y dónde se enfríe un magmase forman rocas plutónicas o rocas volcánicaEn el proceso unos minerales se transforman en otros.Un ejemplo de roca metamórfica es la pizarra ContestaRazona si es correcto afirmar que todas las rocas están formadas por minerales ContestaExplica las diferencias entre el mecanismo de formación de una roca ígneavolcánica y una plutónicaEducación Secundaria para Personas Adultas [ 93 ]
CIENCIAS DE LA NATURALEZA Verdadero o falso Indica si las siguientes afirmaciones sobre las rocas son verdaderas o falsas Verdadero Falso Las rocas plutónicas se han formado por acumulación de sedimentos en la superficie de la Tierra El petróleo es una roca ígnea líquida En las cuencas sedimentarias se forman las rocas metamórficas por compactación de los sedimentos El metamorfismo se define como el conjunto de cambios que experimenta una roca sometida a altas presiones y temperaturas Todas las rocas sedimentarias son sólidas Completa Las rocas ____________ se forman a partir de sedimentos que se depositan for- mando capas en el fondo de las cuencas sedimentarias. Cuando estas rocas que- dan enterradas a grandes profundidades, debido a la gran presión y ____________, sufren un proceso de metamorfismo, que sin llegar a ____________, las convierte en rocas metafórmicas. En el caso de que la enorme temperatura del inerior de la Tierra funda a las rocas sedimentarias o metamórficas, estas al volver a ____________ se transforman en rocas ____________. sedimentarias solidificarse temperatura fundirlas magmáticas[ 94 ] 2.2. Características de las rocas Para clasificar y diferenciar las rocas se analizan sus características físicas y químicas, así como su composición mineralógica. Además, las rocas se pueden diferenciar unas de otras por su estructura, es decir, el conjunto de propiedades observables a simple vista, y por su tex- tura, que se determina por la disposición, tamaño y cristalización de los minerales que las constituyen. A continuación se describen las características de las principales rocas, de modo que podremos identificarlas y distinguirlas. Rocas sedimentarias Son fáciles de reconocer, ya que cada tipo posee unas propiedades carac- terísticas y un aspecto distinto a las demás. Rocas detríticas Se pueden distinguir entre ellas por el diferente tamaño de los granos mine- rales que las constituyen. Módulo 1
Unidad 4: Minerales y rocas• Conglomerado [ 95 ] Formado por una mezcla de fragmentos de roca de diferentes tamaños (desde granos de arena, hasta trozos de varios centímetros).• Arenisca Está formado por granos de arena compactados. Al rascarla, pueden des- prenderse algunos de estos granos. Su tacto es muy rugoso.• Arcilla Presenta granos muy finos y un tacto suave. Al echarle el aliento huele a tierra mojada.Rocas químicas• Calizas Formadas por precipitación de carbonato cálcico. Pueden contener restos fósiles. Su característica más destacable es que producen efervescencia con el ácido clorhídrico.• Sal gema Se forma por precipitación de sales disueltas en agua. Presenta color blanco, sabor salado y se raya con la uña.• Yeso Se forma por precipitación de sales disueltas en agua. Se raya con la uña y su aspecto es cristalino.Rocas orgánicas• Carbón Originado por acumulación de materia vegetal en un medio continental húmedo. Se reconoce por sus tonos negros brillante y porque tizna manos y papel.• Petróleo Originado por acumulación de plancton en un medio marino. Se reconoce por ser un líquido negruzco y espeso.Rocas metamórficasSe distinguen dos grandes grupos dependiendo de si presentan foliación, esdecir, los minerales se disponen en bandas más o menos gruesas, o no.Rocas laminaresPresentan foliación, por lo que se separan en láminas al romperse.• Pizarra Se separa bien en láminas finas y planas. Su color es variable, aunque el más frecuente suele ser el negro. Su superficie brilla ligeramente por la pre- sencia de mica.• Esquisto Presenta láminas ligeramente deformadas. Brilla mucho por la presencia de micas.Educación Secundaria para Personas Adultas
CIENCIAS DE LA NATURALEZA • Gneis Está constituido por mica, grandes cristales de cuarzo y feldespatos. Presenta láminas deformadas e irregulares. Rocas cristalinas No presentan foliación, de modo que se rompen de forma irregular. • Mármol Está formado por granos de calcita. Tiene colores variados. Al echarle ácido clorhídrico o vinagre, reacciona produciendo burbujas de dióxido de carbono y se raya con una llave. • Cuarcita Está formada por granos de cuarzo. Sus colores son variados, pero son fre- cuentes el rojo o el rosa. No reacciona con ácido y es muy dura. Rocas ígneas o magmáticas Los dos tipos de rocas ígneas se distinguen por su grado de cristalización. Rocas ígneas plutónicas Las rocas ígneas plutónicas se reconocen por su aspecto cristalino, ya que están formados por cristales de minerales observables a la lupa. • Granito Formado por cuarzo (de color gris traslúcido y brillo vítreo), feldespato (de color rosa o blanco) y mica (de color blanco –moscovita– o negro –bio- tita–). Es la roca más abundante de la corteza continental. • Sienita Constituida solamente por feldespato rosa y mica negra. Rocas ígneas volcánicas Las rocas volcánicas presentan menor número de cristales, en algunos casos incluso ninguno. • Basalto Es de color oscuro o negro. Puede presentar cristales verdes (olivino) y a veces también puede tener agujeros. • Pumita De colores muy variados (blanco, verde, rojizo o negro). Tiene huecos en su interior producidos por el escape de gases antes de solidificar. Pesa muy poco e incluso flota en el agua. • Obsidiana De color negro, parece un fragmento de vidrio, tiene bordes cortantes.[ 96 ] Módulo 1
Unidad 4: Minerales y rocas Elige las correctasElige de entre las siguientes rocas aquellas que pertenecen al grupo de lassedimentarias Basalto Conglomerado Sal gema Mármol Arcilla Pizarra Carbón Arenisca GranitoRelacionaRelaciona las siguientes rocas con las características que permiten utilizarlas Pumita Roca detrífica formada por Pizarra granos de arena AreniscaObsidiana Roca volcánica con aspectoSal gema de vidrio negro Roca volcánica porosa de bajo peso Roca sedimentaria química de sabor salado Roca metafórmica negra que se separa en láminasEducación Secundaria para Personas Adultas [ 97 ]
CIENCIAS DE LA NATURALEZAElaboración del vidrio 2.3. Usos de las rocasPara la fabricación del vidrio En la actualidad las rocas se explotan para extraer de ellas los minerales quese utiliza como materia prima contienen o para emplearlas directamente como materiales de construcciónla arena, que tiene abundante o elementos ornamentales.cuarzo. A continuación citamos las rocas más comúnmente utilizadas y los usos aSe mezcla arena con caliza y los que se dedican.se introduce en un horno aalta temperatura hasta que se Rocas sedimentariasfunde. El resultado es el vidriofundido. Conglomerado:Se le debe dar forma antes de De él se extraen las gravas que posteriormente se emplean en la fabricaciónque se enfríe, puesto que del hormigón.aunque a alta temperaturaresulta ser un material Arenisca:extremadamente dúctil, a bajatemperatura se vuelve Proporciona las arenas necesarias para producir hormigón y para la elabo-tremendamente frágil. ración del vidrio. La propia roca, también se ha empleado en la construcción de monumentos y edificios.Para hacer botellas orecipientes los artesanos han Arcilla:utilizado desde la antigüedadun tubo de hierro llamado Es fácil de modelar y se emplea para elaborar mediante cocción ladrillos ycaña. Con él cogen el vidrio productos de cerámica.fundido y soplan en su interiorhasta que el vidrio adquiere la Yeso:forma deseada. Se emplea para fabricar lo que comúnmente conocemos como yeso de cons- trucción y para hacer escayola. Conglomerado Arenisca Arcilla Yeso Módulo 1[ 98 ]
Unidad 4: Minerales y rocasCaliza:Se usa en la construcción de edificios y monumentos, para fabricar cementoy para blanquear las paredes de las casas.Carbón y petróleo:El uso más conocido es como materia prima para la elaboración de com-bustible. No obstante, no hay que olvidar que del petróleo se obtienen plás-ticos, pinturas, fertilizantes, alquitranes, lubricantes, etc.Rocas magmáticasSe usan como materia prima para la construcción. Tienen también funciónornamental en el recubrimiento de fachadas e interiores o en el empedradode las calles.Rocas metamórficas:Pizarra:Se usa en la construcción de tejados debido a su capacidad de impermea-bilización.Mármol:Se usa como base para tallar esculturas, construir edificios y monumentosy realizar recipientes ornamentales.Caliza Carbón y petróleoRocas magmáticas Pizarra MármolEducación Secundaria para Personas Adultas [ 99 ]
CIENCIAS DE LA NATURALEZA Relaciona Relaciona las siguientes rocas con el uso que se les da Carbón Construcción Mármol Elaboración de cerámica Pizarra Combustible Arcilla Recubrimiento de tejados Granito Escultura 2.4. Las rocas de Aragón En el siguiente mapa litológico se han representado en diferentes colores las áreas con predominio de diferentes tipos de rocas en la Comunidad de Aragón.[ 100 ] Módulo 1
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